基于核心素养角度分析2020年高考理综全国卷Ⅲ化学试题
2021-06-28孙应伦刘佳
孙应伦 刘佳
2020年高考理综全国卷Ⅲ化学试题充分体现了《中国高考评价体系》中“一核”“四层”“四翼”的总体要求，即“为什么考”——“一核”（立德树人、服务选才、引导教学）;“考什么”——“四层”（核心价值、学科素养、关键能力、必备知识）;“怎么考”——“四翼”（基础性、综合性、应用性、创新性）。在这里，笔者基于化学学科的核心素养，从试题的真实情境和实际问题入手，以解决问题所需的必备知识和关键能力为线索，对2020年高考理综全国卷Ⅲ化学试题进行分析，并提出相应的复习建议。
一、基于核心素养的角度分析化学试题
（一）从真实情境、必备知识、实际问题、关键能力、核心素养几个方面分析试题（见下表）
（二）化学试题呈现的“四翼”
1.基础性——考查学生必备知识和关键能力
例1 （2020年·全国卷Ⅲ·第9题）NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A. 22.4 L（标准状况）氮气中含有7NA个中子
B. 1 mol重水比1 mol水多NA个质子
C. 12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子
D. 1 L1 mol·L-1NaCl溶液含有28NA个电子
分析：本题通过对不同物质如氮气、重水与水、石墨烯与金刚石、氯化钠溶液中微观粒子的分析计算，考查学生对相关知识的掌握情况和相关的计算能力，属于容易题。
2.综合性——体现学生学科综合素养
例2 （2020年·全国卷Ⅲ·第27题）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体（NiSO4·7H2O）：
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
回答下列问题：
（1）“碱浸”中NaOH的两个作用分别是 。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式 。
（2）“滤液②”中含有的金属离子是 。
（3）“轉化”中可替代H2O2的物质是 。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即
（4）利用上述表格数据，计算Ni（OH）2的Ksp=
（列出计算式）。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 mol·L-1，则“调pH”应控制的pH范围是 。
（5）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式 。
（6）将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是 。
分析：本题是以废镍催化剂回收镍为背景，以工业流程图的形式呈现主题干的无机综合题。题目涉及基本化工原理、熟悉方程式的书写、未知方程式的书写、物质的性质、沉淀溶解平衡计算、条件的控制、物质循环使用等相关内容，意在考查学生对元素化合物性质及其转化关系的理解应用能力、对新信息的理解处理能力、化学概念及原理的综合应用能力和计算能力，较为全面地考查了学生的知识、技能和综合能力，属于中等偏难题。
3.应用性——注重理论密切联系实际
例3 （2020年·全国卷Ⅲ·第28题）二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：
（1）CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n（C2H4）∶n（H2O）= 。当反应达到平衡时，若增大压强，则n（C2H4） （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）理论计算表明，原料初始组成n（CO2）∶n（H2）=1∶3，在体系压强为0.1 MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如下图所示。
图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是 、
。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH 0（填“大于”或“小于”）。
（3）根据图中点A（440K，0.39），计算该温度时反应的平衡常数Kp= （MPa）-3（列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数）。
（4）二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当 。
分析：本题是以二氧化碳催化加氢合成乙烯为载体，结合方程式书写、化学平衡的移动、平衡常数、催化剂的应用等知识点，结合图像给出解题所需的关键信息的化学反应原理综合题。试题要求学生要具备一定的识图能力和将信息整合转化为相关化学知识的抽象思维能力，以及结合所学化学知识整合信息、解决问题的能力。该题要求学生能书写未知的化学方程式，了解影响化学平衡的因素、平衡常数的计算和影响因素、焓变的判断等内容，意在考查学生对化学基本原理、基础知识整合应用的能力。2020年的化学反应原理题更加注重对学生计算能力和信息分析能力的考查。因此，本题需要学生有较强的信息加工能力、数据分析能力和知识的综合运用能力，属于中等偏难题。
4.探究性——注重探究性和开放性，考查学生的创新意识和创新能力
例4 （2020年·全国卷Ⅲ·第26题）氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置（部分装置省略）制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。
回答下列问题：
（1）盛放MnO2粉末的仪器名称是 ，a中的试剂为 。
（2）b中采用的加热方式是 ，c中化学反应的离子方程式是 ，采用冰水浴冷却的目的是 。
（3）d的作用是 ，可选用试剂 （填标号）。
A.Na2S B.NaCl
C.Ca（OH）2 D.H2SO4
（4）反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶， ，
，干燥，得到KClO3晶体。
（5）取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显 色。可知该条件下KClO3的氧化能力 NaClO（填“大于”或“小于”）。
分析：本题是以氯酸钾和次氯酸钠的制取和氧化还原性质探究实验为背景，以氧化还原反应原理为基础的制备与探究实验综合大题。试题要求学生利用学过的化学实验基础知识和基本技能，结合化学反应原理，回答相关实验问题。题目以不同加热方式的选择，考查学生分析和控制实验条件的能力;以氯酸钾晶体的制备、分离和提纯，考查学生实验的基本操作技能;以氯酸钾和次氯酸钠的氧化能力强弱比较，考查学生分析推理能力。近几年的实验题考查难度相对稳定，本题属于中等难度。
二、对2021年高考化学备考復习的建议
新课标下化学学科更强调考查学生的学科必备知识、关键能力、学科素养和核心价值。2021年高考化学备考时，笔者建议教师和学生协调好以下关系，做好复习工作：
（一）新课标全国卷Ⅲ与其他高考试卷、模拟试卷之间的关系
虽然云南省高考使用的是新课标全国卷Ⅲ，但不代表试卷的命题方向和考查点固定，我们需要同时兼顾全国卷Ⅱ，甚至是全国卷Ⅰ的考查内容和题型。从试题中可以看出，全国卷Ⅲ或多或少会有全国卷Ⅰ、全国卷Ⅱ，以及其他单独命题的省、市、区高考试题或各省市模拟题的痕迹。如2020年高考理综全国卷Ⅲ化学第27题，与2019年全国卷Ⅰ第26题均考查硼族元素，均为考查元素化合物性质的工业流程题，设问与考查方式几乎一样;第36题有机化学基础考查了手性碳，而江苏卷2018年第11题、2019年第12题、2020年第12题均考查了手性碳;第26题与昆明市2020届高考模拟考试试卷第27题均考查NaClO的制取等。
（二）教材与课程标准、高考评价体系的关系
教材是高中教学的重要依据，是学生在高中阶段需要掌握的必备知识和核心素养的具体体现。近年来，不少高考试题中的命题素材源于教材，但高于教材，不少试题具有“题在教材外，理在教材内”的特点。因此，在复习中教师需要摆正教材在高考备考中的地位，用足教材。一方面，避免完全抛开教材，随意搞深、难、偏的题海战术，让学生利用教材切实掌握核心主干知识的形成过程，在深刻理解的基础上掌握并应用这些知识;另一方面，课程标准具体描述了学科的关键能力和素养，细化了对主干知识的要求，对日常教学和高考有导向性的作用。
在复习中，首先，教师应认真研究《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》、参考《2019年普通高等学校招生全国统一考试大纲（理科）》及《2019年普通高等学校招生全国统一考试大纲的说明（理科）》，深刻理解并准确把握《中国高考评价体系》中的“一核”“四层”“四翼”的总体要求。其次，教师应认真研究近三年高考真题，把握高考试题的命题思路，高考试题对知识、技能、思维等方面的考查方式，选择适当的训练题，指导学生进行复习、总结、训练，避免走偏方向，避免“偏、难、怪”的试题给学生的复习备考增加无谓的负担。
（三）必修模块与选修模块的关系
2021年高考理综全国卷Ⅲ化学选做题是在“有机化学基础”和“物质结构与性质”中二选一。高中化学的教学是有机的整体，模块的改动在基础复习教学中不应片面地做大规模的改变。例如必修2与选修5模块在课程中的地位、作用和学科价值上会有差异，但是在知识内容和体系上具有整体性，加之云南省选考选修5的学生相对较多，因此在复习有机知识模块时，建议不要过于刻意地放大必修2和选修5的差异，应该充分考虑两者在提升学生能力上的相互作用。因此在复习时，教师最好能将模块进行整合，再进行复习。
但是，在做系统训练时，教师需要有科学侧重，要根据模块的不同属性，做出相应的调整，并且要让学生能够更充分地展示自己的学科能力和学科学习特点，早做选择，有所侧重，以提高有限时间内的复习效率。同时，教师还应全盘了解所有的考试模块，以便在复习时能在主干知识的基础上合理拓展，适应高考题型的变化。
（四）知识与能力的关系
首先，要反复强化核心主干知识。主干知识的意义不仅仅是学生高中阶段需要掌握的化学知识的重要组成部分，还有助于学生搭建高中化学的知识框架，理解知识之间的相互联系，并捕捉到知识获取的途径。因此，教师应通过知识构建和专题训练，帮助学生深刻理解化学学科核心主干知识，并将其整理成知识组块内化掌握、灵活应用。
其次，需要科学地复习其他非主干知识。开放、创新的教育的基本特征是知识的无限发展性，这与学生在校时间的有限性之间的矛盾越来越突出。科学复习非主干知识，能对主干知识进行有机的补充，克服学生出现定向思维的局限，还能帮助学生克服考试中对陌生信息的恐惧感。试题的完成需要扎实的基础和强大的综合能力来支撑。在完成知识储备的基础上，复习中教师要把不断提高学生接受、吸收、整合化学信息的能力，分析和解决（解答）化学问题的能力，化学实验与探究能力等放在重要位置;要注重培养学生的阅读、理解、审题的能力，不断通过一些典型的示例剖析，启发學生的思维，培养学生创造性地灵活运用知识解决问题的综合能力。
第三，要特别注重学生表达能力的培养。近年来的高考对学生的语言表达能力提出了较高的要求。许多学生觉得试题熟悉，而且每一小题都写了自己认为正确的答案，但由于回答问题时出现语意不清、词不达意、逻辑混乱、答非所问等情况造成失分。因此，如何使学生恰当地使用本学科语言表达自己的思想和观点，力求达到“字词准确、语言通畅、切中要害”，应成为高三化学复习教学中教师需要重点关注的问题。
最后，不能轻视学生计算能力的培养。虽然2020年高考理综全国卷Ⅲ化学计算题所占的比值不大，但化学计算对学生逻辑思维的培养，对学生深入理解化学中量的关系和利用数学建模理解化学问题等关键知识有不可替代的作用。在教学中，教师首先应强调计算的重要性，充分开发学生的逻辑思维——数学智能，不能只讲解题思路，还应教会学生理解原理、正确处理数据、准确简洁表达，从而提高其逻辑思维能力。
（五）讲授与训练之间的关系
教师除了按点按量按难度引导学生复习外，还要通过多种教学诊断方法及时反馈复习效果相关信息，重视各种教学诊断提供的信息对教师教学和学生复习的指导作用。教师要及时帮助学生找到存在的薄弱环节，查漏补缺，完善知识结构，指导学生建立学科知识体系，形成学科基本技能。同时，针对学生实际调整复习教学计划，及时发现学生存在的问题并加以矫正、强化。
在进行课后反馈和训练时，教师应实施有效训练，教会学生做好练习后的反思，要把知识的掌握与解题过程结合起来，通过解题前的思考、解题中的科学推理、解题后的反思总结，引导学生认真体会解题的过程与方法，使学生逐步内化成自己的解题能力。教师要有针对性地引领学生对试题进行分门别类的研究、分析和训练，要让学生认识到“虽然试题的情境在书外，但解题的原理在书内”的道理。教师应鼓励学生打好扎实的基础、大胆推断、细心分析，切实提高学生分析问题和解决问题的能力。在教学过程中，教师还要加强与学生沟通交流，及时调整学生心态，增强他们的学习信心，提高其应试能力。
◇责任编辑 邱 艳◇
